SE429269B - Elektronisk effektregulator - Google Patents

Description

780læ715-*6 mande och kräver ett stort antal komponenter.

Ett av syftena med uppfinningen är därför att framtaga en elektronisk effektregulator som är kapabel att exekvera upp-, ned- och stopp- (håll) -kontroller av en effekt som tillförs en belastning genom enkel nedtryckning av knappströmställare.

Ett annat syfte med uppfinningen är att framtaga en elek- tronisk effektregulator som i nödfall momentant kan slå ifrån el- ler inkoppla en styrd krets.

De ovannämnda syftena har enligt uppfinningen förverkligats genom tillhandahållandet av en elektronisk effektregulator som innefattar en första RS-vippa med en triggingång, som över en upp-strömställare är ansluten till en likströmskälla, och en återställningsingång, som över en ned-strömställare är ansluten till likströmskällan; en andra RS-vippa med en triggingång, som över första och andra dioder är ansluten till den första RS-vip- pans trigg- och återställningsingångar, och en âterställningsin- gång, som över en stopp-strömställare är ansluten till likströms- källan; ett analogt minne, bestående av ett ingångsmotstånd med ena ändan ansluten till en utgång från den första RS-vippan, en analog switch, vars ena ända är ansluten till ingångsmotståndets andra ända och som slår till eller från som svar på utsignalen från den andra RS-vippan, en andra opolariserad kondensator in- kopplad mellan den analoga switchens andra ända och jord, och en MOS-transistor med styret anslutet till den analoga switchens andra ända och kollektorn ansluten till en strömkälla och denna i sin tur till en utgångsklâmma och jordad över ett utgångsmot- stånd; en tändkrets ansluten i serie till ett styrmotstând och en andra kondensator och inkopplad mellan jord och en trapets- pulsgenerator på sådant sätt att tändkretsen kan tändas eller gö- ras ledande som svar på en förutbestämd laddningsspänning över den andra kondensatorn; och en halvledaranordning för reglering av den andra kondensatorns laddningsspänning som svar på utsig- nalen frân det analoga minnet.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hän- visning tíll bifogade figurer, av vilka: Fig. l visar ett kopplingsschema för en första utföringsform av en elektronisk effektregulator enligt uppfinningen; Fig. 2 visar ett kopplingsschema för ett analogt minne i denna; 7804715-6 Fig. 3 visar ett kopplingsschema för en andra utföringsform av uppfinningen;,och fig. 4 visar ett kopplingsschema för en modifikation av en enligt uppfinningen använd analog switch.

Den första utföringsformen av uppfinningen skall beskrivas under hänvisning till fig. 1 och 2. Enligt fig. l är en första diod Dl inkopplad mellan en triggingáng S1 av en första RS-vippa FF1 och en triggingång S2 av en andra RS-vippa FF2, och en andra diod D2 är inkopplad mellan en âterställningsingång RSl av den första vippan FFI och triggingången S2 av den andra vippan PF2.

Den andra víppans FF2 utgång är ansluten till basen av en transistor Ql, och ett motstånd RI är inkopplat mellan transis- torns Ql bas och emitter. Transistorns Q1 emitter är ansluten till en likströmskälla +VB och kollektor ansluten till styrin- gången Tc av ett analogt minne AM. Den första vippans FFl utgång är över ett seriemotstånd R2 ansluten till en ingång ii av det analoga minnet AM. De första och andra diodernas bl, D2 anoder är anslutna till vilokontakterna av strömställare Swl och Swé. En återställningsingáng RS2 av den andra vippan FF2 är också anslu- ten till vilokontakten av en strömställare SW3. Strömställarna SW SW2 och SW3 är anslutna till likströmskällan +VB. Vipporna 1! FFI och FF2 och det analoga minnet AM är också anslutna till lik- strömskällan +V .

B Det analoga minneflSAM utgång To är ansluten till kollektorn av en första MOS-transistor Q2, vars kollektor är ansluten till en trapetspulsgenerator +VC, där en zenerdiod (ej visad) formar en cosinuspuls till en trapetspuls. Den första MOS-transistorns Q2 emitter är jordad över ett motstånd R3 och är över ett mot- stånd R4 ansluten till anoden av en tredje diod D3 vars katod är jordad över en första opolariserad kondensator Cl och över ett motstånd R5 är ansluten till en strömkälla +VC. Den tredje dio- dens D3 katod är dessutom ansluten till anoden av en n-styres- tyristor S vars katod är jordad över primarlindningen av en pulstransformator PT. Tyristorns S n-styre är över ett seriemot- stånd RÖ anslutet till strömkällan +VC och jordat över ett serie- motstånd R7. Pulstransformatorns PT sekundärlindning är kopplad mellan styret och den första elektroden av en dubbelriktad ström- kontrolltyristor Tr. Tyristorns Tr andra elektrod är över ett störfilter NF ooh en glödlampa L ansluten till ena uttaget från '7804715-6 en kommersiell växelströmskälla, medan tyristorns Tr första elektrod är ansluten direkt till växelströmskällans andra uttag.

Fig. 2 visar det analoga minnet. Ingången Ti är över ett motstånd RS ansluten till arbetskontakten av ett första tungrelâ RLl vars vilokontakt är ansluten till styret av en andra fält- effekttransistor Q3. Styret är jordat över en andra opolariserad kondensator CZ och emittern jordad över ett motstånd R9. Ena än- dan av reläets RLI magnetspole är ansluten till styringången Tc medan den andra ändan är jordad. Fälteffekttransistorns Q3 kollek- tor är ansluten till likströmskällan +Và och emittern ansluten till utgången To.

Härnäst skall arbetssättet för den första utföringsformen med den ovannämnda konstruktionen beskrivas. När strömställaren Swl slås till, lägges en signal både på den första vippans FF1 triggingång S1 och på den andra vippans FF2 återställningsin- gång S2, varvid från båda vipporna FF1 och FF2 utgår signaler med liten styrka. Som följd därav slår transistorn Q1 till. Detta tillstånd kan upprätthållas även sedan strömställaren SW1 slagits ifrån. Vid transistorns Ql tillslag utgår en styrsignal till det analoga minnets AM styringång Tc så att det första tungreläets RLI spole magnetiseras och reläet slår till. I detta fall ligger spänningen på det analoga minnets AM ingång Ti på en låg nivå så att den andra kondensatorn C2, som blivit laddad, kan urladdas och den andra fälteffekttransistorns Qs emitterföljarspânning sålunda kan minskas. Därvid minskas också emitterföljarspänning- en från den första fälteffekttransistorn gl så att den första kondensatorn Cl uppladdas långsammare. Den första kondensatorn Cl laddas över motståndet RÅ och den tredje dioden D3. När spän- ningen över den första kondensatorn C1 överstiger en referens- spänning, som bestäms av spänningsdelarmotstånden R6 och R7, ökas tyristorns S ledvínkel så att tändpulsen från den med pulstrans- formatorns PT sekundärlindning seriekopplade dubbelriktade tyris- torn Tr kan minskas, När strömställaren SW2 slås till, förblir den andra vippan FF2 triggad men den första vippan FFl återställs och avger en ut- signal med hög spänningsnivå emedan en signal tillförs återställ- ningsingången RSI. Spänningen på det analoga minnets AM ingång Ti stiger till en hög nivå så att den andra kondensatorn C2 lad- das och den andra fälteffekttransistorns Q3 emitterföljarspän- 7804715-6 ning stiger. Som en följd därav stiger också den första fält- effekttransistorns Q2 emitterföljarspänning, varigenom kondensa- torn Cl laddas med större hastighet. Tyristorns S ledvinkel ökas därför så att tyristorns Tr tändfas ökas. _ När strömställaren SW3 slås till, avger den andra vippan FF2 en utsignal med hög spänningsnivå så att transistorn Q1 slår ifrån och det första tungreläetSRL1 magnetspole blir strömlös. Spänning- en över det analoga minnets AM andra kondensator C2 förblir oför- ändrad så att en konstant emitterföljarspänning utgår från den and- ra fälteffekttransistorn Q3. Därvid ger också den första fält- effekttransistorn Q2 en konstant emitterföljarspänning så att den första kondensatorns Cl laddningshastighet blir konstant och ty- ristorns S ledvinkel också blir konstant. Som följd därav blir den dubbelriktade tyristorns Tr tändpuls också konstant.

Med de ovannämnda tillslagsoperationerna av strömställarna Swi, SW2 och SW3 kan den till en belastning avgivna effekten steg- as upp och ned eller stoppas eller hållas konstant.

Trapetspulsgeneratorn +Vc erfordras för att alltid synkroni- sera en triggningsfas av tyristorn S med växelströmskällans fas.

Den andra utföringsformen av uppfinningen skall nu beskrivas under hänvisning till fig. 3 och 4. Arbetskontakten av en nöd- strömställare SWÄ är ansluten till líkströmskällan +VB och vilo- kontakten över ett seriemotstånd Rlo till basen av en transistor Q4, och över en fjärde diod D4 till den första vippans FF1 trigg- ingång S1. Transistorns Q4 kollektor är ansluten till ena ändan av magnetspolen till ett andratungrelä RL2 medan emittern är jor- dad. Den andra ändan av det andra tungreläets RL2 magnetspole är ansluten till likströmskällan +VB. Moståndet R2 är parallellkopp- lat med det andra tungreläet RL2. En styrd krets i fig. 3 liknar till sin uppbyggnad den i fig. l i detalj visade kretsen.

När strömställaren SWÄ tillslås, flyter en ström till vip- pornas FFI och FF2 triggingångar S1 och S2 så att medelspänning- en på belastningen eller den styrda kretsen kan minskas på det ovan beskrivna sättet. Samtidigt flyter strömmen också genom mot- ståndet Rlo till basen av transistorn Q4 så att denna slår till och det andra tungreläets RL2 spole magnetiseras och reläet slår till. I detta fall är laddningshastigheten av det analoga minnets AM andra kondensator C2 beroende av en tidskonstant (R2 + R8)C2. 7804715-6 När R8<< R2, är motståndet Rs praktiskt taget kortslutet när strömställaren SW4 är tillslagen, varigenom kondensatorn momen- tant urladdas till noll. Den andra fälteffekttransistorns Q3 ut- spänning blir då noll så att den första fälteffekttransistorn Q2 blockeras. Därvid avbryts laddningen av den första kondensatorn Cl så att tyristorns S ledvinkel blir noll och den till belast- ningen avgivna medeleffekten också blir noll.

När den fjärde diodens D4 katod ansluts till den första vip- ípans FFl återställningsingâng RS1 istället för till triggingången S1, kan den till belastningen avgivna medeleffekten momentant ökas till ett maximum när strömställaren SWÄ tillslâs. Det andra tungreläet RL2 kan parallellkopplas med det analoga minnets AM motstånd R8.

I stället för det analoga minnets AM tungrelä RLI kan vil- ken annan lämplig analog switch som helst användas, t.ex. en halvledarswitch. Fig. 4 visar en modifikation av det analoga min- net AM med en halvledarswitch eller tredje fälteffekttransistor QS. Transistorer Q6 och Q7 och motstånd R11 - R1¿ är kopplade som styrkrets till den tredje fälteffekttransistorn QS. På liknande sätt kan det andra tungreläet RL5 ersättas med någon annan lämplig analog switch.

Med den elektroniska effektregulatorn enligt uppfinningen kan den till en belastning, t.ex. en glödlampa, avgivna effekten stegas upp eller ned eller hållas konstant genom enkel manövrer- ing av knappströmställare. Vidare kan glödlampan tändas eller släckas momentant. Vid en eldsváda på en teater kan exempelvis hela belysningen tändas omedelbart så att besökarna kan utrymma lokalen säkert. Dessutom kan den elektroniska effektregulatorn enligt uppfinningen finna användning på många olika områden.

Claims (4)

7804715-6 PATENTKRAV
1. l. Elektronisk effektregulator, k ä n n e t e c k n a d av (a) en första RS-vippa (FF1) med en triggingång (S1), som genom en upp-strömställare (SW1) är ansluten till en likströmskälla, och en återställningsingång (RS1), som genom en ned-strömstä1la- re (Swé) är ansluten till likströmskällan, (b) en andra RS-vippa (FF2) med en triggingång (S2), som genom första och andra dioder (Dl, D2) är ansluten till den första vip- paus (FF1) triggingång resp. àterställníngsingàng, och en åter- ställningsingång (RS2), som genom en stopp-strömställare (SW3) är ansluten till likströmskällan, (c) ett analogt minne (AM), innefattande ett ingångsmotstànd (R2), vars ena ända är ansluten till en utgång från den första RS-vippan (FFI), en analog switch (RL1), vars ena ända är ansluten till ingångsmotståndets (R2) andra ända och slår till eller från som svar på utgångsströmmen från den andra RS-vip- Pan (FFZL en andra opolariserad kondensator (CZ), som är inkopplad mellan den analoga switchens (RLI) andra ända och jord, och en MOS-transistor (Q2), vars styre är anslutet till den analoga switchens andra ända, kollektor är ansluten till en likströmskälla och emitter ansluten till en utgång (To) och jordad genom ett utgångsmotstånd (R9), (d) en tändkrets ansluten i serie till ett styrmotstând och en första kondensator (Cl) och inkopplad mellan jord och en trapets- pulsgenerator (+VC) på sådant sätt att tändkretsen kan tändas eller göras ledande som svar på en förutbestämd laddningsspän- ning över den andra kondensatorn (CZ), och (e) en halvledaranordning (D3) för reglering av laddningsspän- ningen över den första kondensatorn (Cl) som svar på utsignalen från det analoga minnet.
2. 2. Elektronisk effektregulator enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av en med motståndet (R2) parallellkopplad, andra analog switch (RL2), som bestämmer det analoga minnets (AM) ladd- ningstid på sådant sätt, att den andra analoga switchen kan slå 78019715-6 till i samma ögonblick som en andra triggpuls eller återställ- ningspuls läggs på den andra RS-vippan (FF2).
3. 3. Elektronisk effektregulator enligt krav l eller 2, k ä n- n e t e c k n a d av att den första analoga switchen består av ,ett tungrelä.
4. 4. Elektronisk effektregulator enligt krav l eller 2, k ä n- n e t e c k n a d av att den analoga switchen består av en halvledarswitch.